Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất pectin từ cùi bưởi

Đánh giá màu sắc sản phẩm pectin phụ thuộc vào tỷ lệ dung dịch axit / khối lượng cùi.. Đánh giá cảm quan sản phẩm pectin phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian thủy phân.. Bảng cho điểm cảm q

MỤC LỤC

LỜI MỞ ĐẦU1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ……… 2 1.1.4 Phân loại và các chỉ số đặc trưng của pectin 4 1.1.4.1 Các chỉ số đặc trưng của pectin4

1.1.7.2 Ứng dụng của pectin trong mỗi loại trái cây.8

1.2 Giới thiệu về bưởi và tình hình phát triển bưởi ở Việt Nam11

1.2.1 Đặc điểm của bưởi11

1.2.2 Một số giống bưởi ở nước ta hiện nay.12

1.3 Thành phần hóa học và tác dụng của vỏ bưởi14

1.3.1 Thành phần hóa học của vỏ bưởi:14

1.3.2 Tác dụng của vỏ bưởi đối với sức khỏe:14

1.3.3 Một số sản phẩm chế biến từ cùi bưởi 15

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU19

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU19

2.3.1 Nghiên cứu các công đoạn của quy trình sản xuất pectin.20

2.3.1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến 20

2.3.1.2 Thuyết minh sơ đồ quy trình21

2.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm22

2.3.2.1 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ axit trong dung dịch thủy phân22 2.3.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung dịch axit/ khối lượng cùi bưởi.24 2.3.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian, nhiệt độ thủy phân.25

2.3.2.4 Thí nghiệm bố trí xác định nhiệt độ cô đặc26

2.3.2.5 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất khô khi dừng quá trình cô đặc27 2.3.3.Xây dựng thang điểm cảm quan cho sản phẩm pectin từ cùi bưởi.28

2.3.4.Các máy móc thiết bị dùng trong nghiên cứu.30

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN31

3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU31

3.1.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của nguyên liệu31

3.1.2 Kết quả xác định nồng độ axit trong dung dịch thủy phân31

3.1.3 Kết quả xác định tỷ lệ dung dịch axit / khối lượng cùi bưởi34

3.1.4 Kết quả xác nhiệt độ, thời gian thủy phân.36

3.1.6 Kết quả xác định nồng độ chất khô khi dừng cô đặc40

3.2 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT PECTIN TỪ CÙI BƯỞI43

3.2.1 Quy trình sản xuất43

3.2.2 Thuyết minh sơ đồ quy trình44

3.3 Sản xuất thử nghiệm, đánh giá chất lượng sản phẩm45

3.3.1 Đánh giá cảm quan sản phẩmError! Bookmark not defined

3.3.2 Một số chỉ tiêu hóa lý của sản phẩmError! Bookmark not defined

3.4 Xây dựng tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm46

3.5 Sơ bộ tính chi phí nguyên vật liệu.47

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN49

TÀI LIỆU THAM KHẢO50

PHỤ LỤC 51

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

1 MI: Chỉ số methoxyl

2 DE: Chỉ số ester hóa

3 HMP (High Methoxyl Pectin): Pectin có độ methoxyl hóa cao

4 LMP (Low Methoxyl Pectin): Pectin có độ methoxyl hóa thấp

5 LDL (Low density lipoprotein): Lipoprotein tỉ trọng thấp (Cholesterol có hại)

6 HDL (High density lipoprotein): Lipoprotein tỉ trọng cao (Cholesterol có lợi)

7 IPPA: (International Pectin Producers' Association): Hiệp hội pectin quốc tế

8 JECFA: (Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives):

Uỷ ban hỗn hợp các chuyên gia về phụ gia thực phẩm của Tổ chức Y tế Thế giới và

Tổ chức Lương Nông của Liên hợp quốc

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Hàm lượng pectin trong một số loại củ, quả

Bảng 1.2 Hàm lượng pectin trong các phế phẩm quả bưởi

Bảng 1.3 Sản lượng cây có múi ở một số tỉnh phía Nam

Bảng 2.1 Một số tính chất vật lý của axit citric

Bảng 2.2 Bố trí thời gian, nhiệt độ thủy phân

Bảng 2.3 Mức chất lượng sản phẩm theo tổng số điểm của các thành viên trong hội đồng cảm quan

Bảng 2.4 Hệ số quan trọng với sản phẩm pectin từ cùi bưởi

Bảng 2.5 Bảng điểm cảm quan của sản phẩm

Bảng 3.1 Một số thành phần hóa học của cùi bưởi

Bảng 3.2 Đánh giá màu sắc của pectin ở các nồng độ axit khác nhau

Bảng 3.3 Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nồng độ dung dịch axit

Bảng 3.4 Đánh giá màu sắc sản phẩm pectin phụ thuộc vào tỷ lệ dung dịch axit / khối lượng cùi

Bảng 3.5 Đánh giá cảm quan sản phẩm pectin phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian thủy phân

Bảng 3.6 Đánh giá màu sắc sản phẩm pectin phụ thuộc vào nhiệt độ cô đặc

Bảng 3.7 Đánh giá màu sắc sản phẩm pectin phụ thuộc vào nồng độ chất khô khi dừng quá trình cô đặc

CÁC BẢNG TRONG PHỤ LỤC

Bảng PL 1 Hàm lượng ẩm trong cùi bưởi

Bảng PL 2 Hàm lượng tro toàn phần trong cùi bưởi

Bảng PL 3 Hệ số quan trọng của sản phẩm

Bảng PL 4 Bảng cho điểm cảm quan và xếp loại sản phẩm pectin phụ thuộc vào nồng độ axit trong dung dịch thủy phân

Bảng PL 5 Bảng cho điểm cảm quan và xếp loại sản phẩm pectin phụ thuộc vào tỷ

lệ dung dịch axit / khối lượng cùi bưởi

Bảng PL 6 Bảng cho điểm cảm quan và xếp loại sản phẩm pectin phụ thuộc vào nhiệt độ cô đặc

Bảng PL 7 Bảng cho điểm cảm quan và xếp loại sản phẩm pectin phụ thuộc vào nồng độ chất khô khi dừng cô đặc

Bảng PL 8 Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nồng độ dung dịch axit

Bảng PL 9 Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào tỷ lệ dung dịch axit / khối lượng cùi Bảng PL 10 Hiệu suất thu pectin phụ thuộc nhiệt độ, thời gian thủy phân

Bảng PL 11 Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nhiệt độ cô đặc

Bảng PL 12 Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nồng độ chất khô khi dừng cô đặc Bảng PL 13 Tiêu chuẩn của pectin do IPPA quy định

Bảng PL 14 Tiêu chuẩn của ethanol

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ aixt trong dung dịch thủy phân Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung dịch axit / khối lượng cùi bưởi Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ, thời gian thủy phân

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ cô đặc

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ chất khô khi dừng cô đặc

Hình 3.1 Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc vào nồng độ aixt trong dung

Hình 3.5 Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian thủy phân

Hình 3.6 Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc nhiệt độ cô đặc

Hình 3.7 Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nhiệt độ cô đặc

Hình 3.8 Điểm cảm quan của sản phẩm phụ thuộc nồng độ chất khô khi dừng cô đặc

Hình 3.9 Hiệu suất thu pectin phụ thuộc vào nồng độ chất khô khi dừng cô đặc Hình 3.10 Sơ đồ quy trình sản xuất pectin từ cùi bưởi

LỜI MỞ ĐẦU

Với xu thế hiện nay, cuộc sống ngày càng phát triển nên nhu cầu ăn uống cũng ngày càng tăng theo Đặc biệt là việc tiêu thụ rau quả ngày càng tăng đồng nghĩa với việc phế phẩm mà nó tạo ra ngày càng lớn Đứng trước tình hình đó việc nghiên cứu ra các sản phẩm để tận dụng phế liệu từ rau quả thay thế hàng ngoại nhập là một vấn đề đang rất được quan tâm

Pectin là sản phẩm phụ gia thực phẩm thuộc nhóm phụ gia tạo đông trong quá trình chế biến bánh kẹo, mứt… Nguồn nguyên liệu để sản xuất pectin là các phế liệu trong quá trình chế biến nước ép trái cây: Bã cam, chanh, táo, vỏ-cùi bưởi…Hiện nay các giống bưởi ở nước ta rất phong phú, đa dạng Đã có nhiều sản phẩm được chế biến để tận dụng phế liệu từ bưởi như cùi bưởi làm chè bưởi, nem bưởi, hoa để làm thuốc, vỏ lấy tinh dầu…Để tận dụng triệt để cùi bưởi việc nghiên cứu sản xuất pectin từ cùi bưởi là rất cần thiết Không những thế việc tận dụng cùi bưởi còn làm giảm lượng rác thải ra Đồng thời cũng giảm giá thành sản phẩm do không mất chi phí nguyên liệu đầu vào

Từ những lợi ích trên và cùng với việc giúp sinh viên làm quen với nghiên cứu khoa học, bước đầu ứng dụng kiến thức đã học vào thực tế sản xuất các mặt hàng thực phẩm Trong đợt thực tập này khoa chế biến có giao cho tôi đề tài tốt

nghiệp: “Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất pectin từ cùi bưởi”

Do kiến thức có hạn và thời gian thực tập ngắn nên đồ án không tránh khỏi thiếu sót mong nhận được sự góp ý từ quý thầy cô để đồ án hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn!

đó kết hợp với sự demetyl hóa dưới tác dụng của enzym và sự depolymer hóa của pectin thành pectate và cuối cùng là các loại đường hòa tan và acid

Từ thời tiền sử chất pectin đã là thành phần trong khẩu phần ăn của con người Nhưng chỉ mới nửa thế kỷ trước ngành công nghệ thực phẩm mới nhận biết được vai trò quan trọng của phụ gia pectin trong việc đa dạng các sản phẩm thực phẩm

Trong công nghiệp pectin được thu nhận từ dịch chiết của các nguyên liệu thực vật thường là táo hay các quả có múi như: Cam, quýt, bưởi Phần lớn các quốc gia xem pectin là phụ gia quí và vô hại được sử dụng với liều lượng phụ thuộc vào từng quy trình công nghệ

1.1.2 Nguồn nguyên liệu chứa pectin

Pectin chứa nhiều trong các loại quả của trái cây: Táo, mận, cam, chanh, cà rốt, sơn trà, lê, cà chua…Thành phần và hàm lượng của pectin trong 1 số loại củ, quả được tổng hợp ở bảng sau:

Bảng 1.1 Hàm lượng pectin trong 1 số loại trái cây, rau củ.[12]

Hàm lượng pectin trong các phế liệu của bưởi cũng chiếm một phần không nhỏ:

Bảng 1.2 Hàm lượng pectin trong các phế liệu bưởi [12]

Các phế liệu Khối lượng (%) Hàm lượng pectin (%)

Trong quá trình phát triển và già chín của rau quả, hàm lượng pectin luôn biến

đổi Thường cao nhất khi chín tới sau đó giảm dần do bị demetoxin hóa và depolymer hóa Khi bị thối rữa thì hàm lượng pectin bị phân hủy

1.1.3 Cấu tạo của pectin [4]

Các chất pectin là các polysaccharide, mạch thẳng, cấu tạo từ sự liên kết giữa

các mạch của phân tử acid D-Galacturonic C6H10O7, liên kết với nhau bằng liên kết 1,4 - Glucoside Trong đó một số gốc acid có chứa nhóm thế methoxyl (-OCH3)

Chiều dài của chuỗi acid polygalacturonic có thể biến đổi từ vài đơn vị tới hàng trăm đơn vị acid galacturonic.

Trong công nghiệp thực phẩm thì pectin là phụ gia thuộc nhóm tạo gel, tạo đặc Pectin đƣợc xem là 1 trong những phụ gia thực phẩm an toàn và đƣợc chấp nhận nhiều nhất

Kí hiệu là: Da

Pectin đƣợc amin hóa hoặc không (amidated & non-amidated)

Tên tiếng Anh là: Pectins Chỉ số quốc tế INS là 440

1.1.4 Phân loại và các chỉ số đặc trƣng của pectin [10], [11]

1.1.4.1 Các chỉ số đặc trƣng của pectin

Hợp chất pectin đƣợc đặc trƣng bởi 2 chỉ số quan trọng:

- Chỉ số methoxyl (MI) (biểu hiện tỉ lệ methyl hoá):

Là phần trăm khối lƣợng nhóm methoxyl (-OCH3) trên tổng khối lƣợng phân

tử

MI max = 16,3%

MI của pectin thực vật = 10 – 12%

- Chỉ số ester hóa (DE) (thể hiện mức độ ester hóa của pectin):

Là phần trăm về số lƣợng của các gốc acid galactoronic đƣợc ester hoá trên tổng số lƣợng gốc acid galacturonic có trong phân tử

1.1.4.2 Phân loại

a Theo % nhóm methoxyl có trong phân tử:

Dựa trên mức độ methoxy hóa và este hóa trong thương mại chia pectin thành 2 loại: Pectin có độ methoxyl hóa cao và pectin có độ methoxyl hóa thấp

 HMP: DE > 50% hay MI >7%

 LMP: DE ≤ 50% hay MI ≤ 7% Được sản xuất bằng cách giảm nhóm methoxyl trong phân tử pectin

b Theo khả năng hòa tan trong nước:

- Pectin hòa tan: Methoxyl polygalacturonic

- Pectin không hòa tan: Protopectin là dạng kết hợp của pectin với araban

1.1.5 Tính chất của pectin

- Dạng bột màu trắng hoặc hơi vàng, hơi xám, hơi nâu

- Có khả năng tạo gel bền

- Pectin không tan trong dung dịch ethanol

- Bị phá hủy khi đun nóng ở nhiệt độ cao trong thời gian dài làm giảm tính đông của sản phẩm khi cô đặc

- Pectin tan trong nước tạo thành dung dịch có tính keo cao Keo pectin có độ nhớt và độ bền rất lớn nên gây khó khăn trong quá trình làm trong khi cô đặc nước quả

- Dưới tác dụng của enzim pectinaza hoặc với sự tham gia của acid có sự gia nhiệt thì protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan

- Các dạng pectin trong trái cây tồn tại cùng một lúc

- Tính chất quan trọng của pectin là có thể tạo đông ở nồng độ thấp (1 - 1,5%) khi có mặt đường 60 - 70% và acid 1% Khả năng tạo đông phụ thuộc vào nguồn pectin, mức độ metoxyl hóa và phân tử lượng của pectin

1.1.6 Khả năng tạo gel của pectin [1], [2]

- Pectin lấy từ nguồn gốc khác nhau thì khả năng tạo gel khác nhau

- Các pectin và acid pectinic có các nhóm hydroxyl (OH-) nên có khả năng hydrat hóa cao

Các phân tử pectin mang điện tích âm nên chúng có khả năng đẩy lẫn nhau,

do đó làm giãn mạch và làm tăng độ nhớt của dung dịch Vì vậy khi làm giảm độ tích điện và độ hydrat hóa sẽ làm cho các phân tử pectin xích lại gần nhau và tương tác với nhau tạo nên một mạng lưới 3 chiều rắn chứa pha lỏng ở bên trong

- Khả năng tạo gel phụ thuộc chủ yếu vào 2 yếu tố: Chiều dài của chuỗi pectin

và mức độ methoxyl hóa

 Chiều dài của phân tử quyết định độ cứng của gel:

+ Nếu phân tử pectin quá ngắn thì nó sẽ không tạo được gel mặc dù sử dụng với liều lượng cao

+ Nếu phân tử pectin quá dài thì gel tạo thành rất cứng

 Mức độ methoxyl hoá quy định cơ chế tạo gel:

 HMP:

Tạo gel bằng liên kết hydro

- Điều kiện tạo gel: [Đường] >50%, pH = 3 - 3,5, [Pectin] = 0,5 - 1%

Đường có khả năng hút ẩm, nên nó làm giảm mức độ hydrat hóa của phân tử pectin trong dung dịch pH acid trung hòa bớt các gốc (COO-

) làm giảm độ tích điện của các phân tử Vì vậy các phân tử có thể tiến lại gần nhau để tạo thành liên kết nội phân tử và tạo gel

Liên kết hydro được hình thành giữa các phân tử pectin có thể là hydroxyl – hydroxyl, carboxyl – carboxyl, hoặc hydroxyl – carboxyl Kiểu liên kết này không bền do đó các gel tạo thành sẽ mềm dẻo bởi tính linh động của các phân tử trong khối gel

- Cấu trúc của gel: Phụ thuộc vào hàm lượng đường, hàm lượng acid, hàm

lượng pectin, loại pectin và nhiệt độ

30 – 50% đường thêm vào pectin là sucrose Do đó cần duy trì pH acid Tuy nhiên cũng không nên dùng quá nhiều acid vì pH quá thấp sẽ gây ra nghịch đảo một lượng lớn sucrose gây kết tinh glucose và hoá gel nhanh tạo nên các vón cục Khi dùng lượng pectin vượt quá lượng thích hợp sẽ gây ra gel quá cứng do đó khi dùng một nguyên liệu có chứa nhiều pectin cần tiến hành phân giải bớt chúng bằng cách đun lâu hơn

Khi sử dụng một lượng cố định bất cứ một loại pectin nào pH, nhiệt độ càng giảm và hàm lượng đường càng cao thì gel tạo thành càng nhanh

 LMP:

 Tạo gel bằng liên kết với ion Ca2+

- Điều kiện tạo gel: Khi có mặt Ca2+, ngay cả ở nồng độ < 0,1%, không cần đường và acid

Ở LMP, tỉ lệ các nhóm COO- cao, do đó các liên kết giữa những phân tử pectin sẽ được tạo thành qua cầu nối là các ion hóa trị (II), đặc biệt là Ca2+

- Cấu trúc của gel: Phụ thuộc vào nồng độ Ca2+

- Đặc điểm của gel: Đàn hồi

- Giảm hấp thu lipid

- Khống chế tăng đường áp ở người có bệnh tiểu đường

- Chống táo bón

- Cầm máu: Pectin có tác dụng bảo vệ các mô mạch chống hiện tượng chảy máu

- Sát trùng: Dung dịch pectin 5% có tác dụng như thuốc sát trùng H2O2

- Hạ cholesterol toàn phần trong máu ở người rối loạn lipid máu Hạ LDL loại cholesterol không có lợi cho tim mạch Ngược lại pectin làm tăng HDL chất có lợi cho tim mạch Một chế độ ăn hằng ngày rất có lợi cho sức khỏe tim mạch, giảm nhẹ tình trạng tăng cao lipid máu, đường máu, giảm bớt được liều lượng của các thuốc dùng hằng ngày của bệnh nhân đái tháo đường, cao huyết áp hoặc cholesterol/ lipid máu cao

- Những người có nguy cơ ô nhiễm Hg (đãi vàng, nơi dùng thuốc nhộm, giấy…) nên ăn thực vật có chứa nhiều pectin

Do pectin trong thực vật sẽ kết hợp với Hg, làm giảm nồng độ ion Hg trong máu giúp tăng tốc bài trừ Hg

1.1.7.2 Ứng dụng của pectin trong mỗi loại trái cây [13], [14]

- Trong bưởi :

Làm giảm cholesterol:

Trong bưởi có pectin và hai flavonoid chính là hesperidin và naringin Pectin là chất sợi hòa tan chứa polysaccharid giúp ngoại hấp cholesterol trong thức ăn và muối mật nên làm giảm cholesterol trong máu, giảm chất béo thâm nhập vào cơ thể

Theo các nghiên cứu trên những người có lượng cholesterol trong máu cao, việc

ăn thường xuyên 15g pectin trong bưởi trong thời gian 4 tháng giúp giảm cholesterol trung bình 8%, trong một vài trường hợp cá biệt giảm đến 20%

Chống cao huyết áp, giảm tai biến tim mạch:

Hesperidin và naringin là hai chất flavonoid có trong bưởi giúp bảo vệ tính đàn hồi của mạch máu, ngừa xơ cứng động mạch, gián tiếp chống cao huyết áp và tai biến mạch máu não Acid galacturonique chứa trong các hợp chất hóa học trong bưởi tác động đặc biệt lên cholesterol xấu, một trong những yếu tố tạo nên mảng xơ vữa thành mạch làm giảm độ đàn hồi của động mạch Chính tác động này có tác dụng và loại

bỏ sự tích tụ cholesterol đồng thời làm sạch các mạch máu

Phòng chống ung thư:

Trong số nhiều chất tìm thấy trong bưởi có các chất chống oxy hóa mạnh như lycopene, limonoid và các naringin Những chất này có thể góp phần xoa dịu các triệu chứng do cảm lạnh và các tai biến tim mạch cũng như ung thư Các nghiên cứu khoa học cho thấy các limonoid làm gia tăng hàm lượng của một số enzyme có khả năng giảm độc tính và hỗ trợ việc loại bỏ các tác nhân gây ung thư

- Trong bí đỏ:

+ Chất pectin có trong bí đỏ, khi ăn cùng với các loại thức ăn loại tinh bột , sẽ nâng cao độ dính của các chất có trong dạ dày, làm chậm sự hấp thu các chất đường vào cơ thể

+ Chất pectin sau khi hấp thụ đầy đủ nước trong đường ruột sẽ hình thành một dạng chất keo, kéo dài chất keo ở đường ruột, do đó mà khống chế sự tăng trưởng cao chất mỡ và chất đường trong máu Như vậy có tác dụng phòng chữa tốt các bệnh cao huyết áp, bệnh tiểu đường

+ Chất pectin có trong bí đỏ có thể bảo vệ đường dạ dày và ruột khỏi bị kích thích bởi thức ăn khô ráp, có tác dụng phòng chữa rất tốt bệnh loét Nó còn có thể dính kết với chất cholesterol quá thừa trong cơ thể, do đó mà hạ thấp được hàm lượng cholesterol trong máu, có tác dụng chữa rất tốt bệnh xơ cứng động mạch

- Trong cà rốt:

Pectin trong cà rốt sẽ kết hợp với Hg, làm giảm nồng độ ion Hg trong máu, giúp tăng tốc bài trừ ion Hg

- Trong cà chua:

Pectin có trong cà chua làm giảm hấp thu năng lượng kích thích bài tiết dịch

vị, xúc tiến nhu động đường ruột

- Trong đu đủ:

Thành phần pectin có trong đu đủ giúp tẩy sạch độc tố đường ruột

- Trong táo:

Trong táo chất có tác dụng tốt cho sức khỏe là pectin

Pectin là một đại phân tử do sự trùng hợp cao của acid D-galacturonic Pectin được coi là chất không được tiêu hóa khi chúng ta ăn táo, nhưng khi đến ruột già thì 90% pectin được enzym của vi khuẩn phân hủy thành acid formic, acid acetic, acid propionic, butyric, cacbonic…

Ngày nay người ta cần lưu ý nhiều về chất pectin như một chất xơ thực phẩm, nhằm làm giảm bớt tác động glucoz huyết do ăn uống ở người đái tháo đường Quả táo hay bưởi chứa nhiều pectin sẽ làm chậm sự vận chuyển thức ăn qua dạ dày, ruột dẫn đến điều này có lợi cho những người ăn kiêng để chống mập

1.1.7.3 Ứng dụng của pectin trong ngành công nghiệp thực phẩm

1 Trong ngành công nghiệp bánh kẹo [1]:

Pectin tăng tính hấp dẫn, tạo cấu trúc đàn hồi, tăng mùi vị trái cây tự nhiên và tạo bề mặt bóng láng cho sản phẩm Pectin là chất tạo gel tốt, tan nhanh, ổn định Vì vậy pectin được ứng dụng nhiều trong công nghiệp bánh kẹo như: Mứt quả, kẹo dẻo, lớp mặt bánh kem, bánh ngọt nhân hoa quả,…

2 Ứng dụng của pectin trong công nghiệp chế biến sữa:

Pectin bổ sung hương vị trái cây cho các sản phẩm sữa chua Cho pectin vào sữa lên men với liều lượng vừa đủ, trộn đều để được dung dịch đồng nhất

Trong yaourt trái cây, pectin tạo cấu trúc mịn, giúp phân bố đều các mẫu trái cây nhỏ trong sữa và nó còn làm cho sản phẩm có bề mặt nhẵn bóng Trong các sản phẩm nhiều lớp, pectin còn có tác dụng ổn định và giữ cho trái cây không bị tách

khỏi yaourt trong yaourt uống, pectin từ táo và citrus bảo vệ protein không bị biến tính trong quá trình tiệt trùng, ngăn chặn protein kết tủa và sự kết bông Pectin giúp sản phẩm ổn định và đạt tính chất cảm quan tốt nhất, không giảm chất lượng ngay

cả khi bảo quản một thời gian dài

Pectin phản ứng với canxi trong yaourt nhằm cải thiện cấu trúc của yaourt

Trong sản xuất sữa chua: Casein của sữa chua thường bị vón cục Nếu cho pectin

vào hỗn hợp thì casein sữa sẽ kết tủa dạng mịn làm tăng giá trị cảm quan của thực phẩm

3 Ứng dụng của pectin trong công nghiệp chế biến nước giải khát [3]:

Việc sử dụng pectin trong các sản phẩm đồ uống rất phù hợp vì chúng có cacbonhydrate tự nhiên năng lượng thấp và ổn định tính đục của sản phẩm

4 Các ứng dụng khác [4]:

Dùng pectin hay pectat để chế tạo bao bì (màng) ăn được: Màng thu được bằng cách đem nhúng sản phẩm vào dung dịch pectin methoxyl thấp hay natri pectat và sau đó nhúng vào dung dịch canxi clorua Đôi khi người ta thêm glyxerin vào dung dịch pectin để làm dẻo hóa Màng phủ lên phải đem sấy

1.2 Giới thiệu về bưởi và tình hình phát triển bưởi ở Việt Nam 1.2.1 Đặc điểm của bưởi [13]

Cây bưởi có tên khoa học Citrus grandis (L.) Osbeck, thuộc họ cam (Rutaceae)

Bưởi còn được gọi là bòng, loài Citrus grandis L Osb Var grandis, (Syn Citrus decumana Murr, Citrus maxima Merr)

Bưởi có nguồn gốc ở Trung Quốc, Ấn Độ, Đông Dương là giống cây có múi nhiệt đới chịu được khí hậu nóng ẩm tốt nhất, thực tế nó chỉ trồng được ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới nóng Cây bưởi cao, to, lá có cánh rộng, hoa to, quả to, chất lượng tốt hay xấu tùy thuộc vào từng loại giống Cây ra hoa kết quả quanh năm, chủ yếu mùa hoa từ tháng 3 đến tháng 5 và mùa quả từ tháng 8 đến 11 Trọng lượng trung bình từ 0,8 -1,5 kg/quả

Những năm gần đây diện tích cây có múi của nước ta tăng nhiều (năm 1990 là

19062 ha đến năm 1995 là 60000, chiếm 17% diện tích cây ăn quả của cả nước)

Đồng Bằng Sông Cửu Long có 3401 ha diện tích cây có múi và chiếm 79% sản lượng của cả nước Theo thống kê về sản lượng trái cây có múi của các tỉnh phía Nam năm 1998 của Viện Khoa Học Nông Nghiệp Miền Nam, số liệu được trình bày trong bảng sau

Bảng 1.3 Sản lượng trái cây có múi ở một số tỉnh phía Nam năm 1998[12]

1.2.2 Một số giống bưởi ở nước ta hiện nay [14]:

Ở nước ta hiện nay, bưởi là trái cây có mùi được trồng phổ biển trên mọi miền của đất nước từ Bắc xuống Nam, số lượng giống bưởi đa dạng và phong phú Trong

đó có nhiều giống có giá trị kinh tế cao được nhiều khách hàng trong và ngoài nước

ưa thích

Phía Bắc có các giống bưởi: Bưởi Phúc Trạch (Hà Tĩnh), bưởi đỏ (Mê Linh– Vĩnh Phúc), bưởi Đoan Hùng (Phú Thọ), bưởi Sơn (Từ Liêm – Hà Nội), bưởi Đường (Hương Sơn – Hà Tĩnh) Trong đó nổi tiếng nhất là bưởi Phúc Trạch và bưởi Đoan Hùng

- Bưởi Phúc Trạch:

Quả hình cầu, hơi dẹt 2 đầu, trọng lượng trung bình khoảng 1kg, tép mọng nước ăn ngọt đậm thanh chua, chín rộ vào tháng 9 hàng năm

- Bưởi Đoan Hùng:

Quả hình tròn, trọng lượng trung bình khoảng 1,2kg, tép mịn, ăn ngọt thanh, chín rộ vào tháng 9 và tháng 10 hàng năm Đoan Hùng hiện có đến 11 giống bưởi khác nhau, nhưng ngon và đặc biệt thì có loại là bưởi Bằng Luân (Khá Lĩnh), bưởi Sửu và bưởi Kin

- Bưởi đỏ:

Quả dài, trọng lượng trung bình khoảng 1kg, chua, trồng ở ngoại thành Nam Định dùng để bày mâm ngũ quả ngày Tết

Phía Nam có các giống bưởi: Bưởi đường lá cam (Đồng Nai, Biên Hòa) bưởi

ổi, bưởi đường Núm, bưởi Thanh Trà (Đồng Nai), bưởi da xanh (Bến Tre), bưởi Năm Roi (Vĩnh Long), bưởi Tân Triều

- Bưởi Năm Roi:

Được trồng phổ biến ở Vĩnh Long Sau khi trồng khoảng từ 3 - 5 năm thì cây bắt đầu cho thu hoạch quả

Quả có dạng từ gần tròn tới dạng quả lê, đường kính trung bình 15 - 20cm có khi đạt 30cm, vỏ ngoài dầy 2 - 2,5cm màu xanh hơi vàng, khi chín có màu vàng tâm quả rỗng, trên vỏ nổi nhiều tuyến dầu, bề mặt vỏ nhám và vỏ trở nên mỏng hơn Quả được xác định là chín khi 25 - 50% diện tích vỏ quả chuyển màu vàng xanh, vỏ dễ bóc, trọng lượng khoảng 1 - 1,6kg/quả Vụ thu hoạch rộ nhất vào khoảng tháng 12 năm trước đến tháng 1 năm sau Hiện nay trên toàn tỉnh Vĩnh Long có khoảng 1600

ha bưởi tập trung chủ yếu ở các huyện: Bình Minh, Trà Ôn, Tam Bình, Vũng Liêm

- Bưởi da xanh:

Bưởi da xanh có nguồn gốc từ xã Thanh Tân, Mỏ Cày, Bến Tre Bưởi da xanh

ra trái quanh năm và năng suất cao hơn bưởi Năm Roi

Bưởi da xanh để cả tháng mà không héo, chất lượng không thay đổi Toàn tỉnh Bến Tre có khoảng 4000 ha bưởi da xanh vào năm 2010

1.3 Thành phần hóa học và tác dụng của vỏ bưởi

1.3.1 Thành phần hóa học của vỏ bưởi:

Vỏ ngoài của bưởi chứa nhiều tinh dầu như một số loại trái cây khác thuộc họ Cam quýt (Rutaceae) gồm d-limonen, a-pinen, linalool, geraniol, citral Chúng có

tác dụng hỗ trợ tiêu hoá và trị cảm cúm

Ngoài ra, vỏ bưởi còn chứa nhiều flavonoid như naringin, hesperidin, diosmin, diosmetin, hesperitin có tác dụng bảo vệ thành mao mạch, giảm tính thấm, giúp cho mao mạch đàn hồi và bền vững hơn Từ đó giúp ngăn ngừa những tai biến do

vỡ các mao mạch, gián tiếp giúp hạ huyết áp

Đặc biệt trong cùi bưởi chứa khá nhiều pectin

1.3.2 Tác dụng của vỏ bưởi đối với sức khỏe [7]:

Cùi bưởi có vị ngọt đắng, tính ấm, tác động vào tỳ, thận và bàng quang, công dụng hóa đàm, tiêu thực, hạ khí và làm khoan khoái lồng ngực Cùi bưởi được dùng

để chữa các bệnh sau:

Chứng ho hen ở người già: Cùi bưởi thái vụn, hấp cách thủy với kẹo mạch nha hoặc mật ong, ngày ăn 2 lần vào buổi sáng, mỗi lần một thìa Hoặc cùi bưởi thái chỉ, hãm với nước sôi uống thay trà

Đau bụng do lạnh: Cùi bưởi, trà, thang đằng hương Các vị sấy khô tán bột, uống 6 g mỗi lần

Thức ăn đình trệ, chậm tiêu: Cùi bưởi, sa nhân, kệ nội kim, thần khúc, mỗi loại 4 - 6 g, sắc uống

Sán khí: Cùi bưởi khô sao vàng 10 g sắc uống hằng ngày

Phụ nữ mang thai nôn nhiều: Cùi bưởi 4 - 12 g sắc uống

Viêm loét ngoài da: Cùi bưởi tươi sắc lấy ngâm rửa

1.3.3 Một số sản phẩm chế biến từ cùi bưởi [15]

1.3.3.1 Nem bưởi

Đầu tiên phải gọt bỏ lớp da mỏng bên ngoài vỏ Sau đó xắt mỏng từng miếng rồi đem phơi nắng cho héo Ngâm nước lạnh cho hết đắng Vắt thật khô chỗ vỏ đã ngâm rồi đem hấp chín với nước khế chua Sau đó, tán nhuyễn, trộn đường, tiêu, bột ngọt, muối Xào chín rồi tiến hành gói Trong dùng lá vông để gói còn ngoài dùng

lá chuối phơi héo Vo từng viên nhỏ để gói từng chiếc vuông vắn, cỡ hai ngón tay

Gói xong, buộc lại thành đùm để 1 - 2 ngày đêm là nem chua, dai, ăn được

- Sau đó ngâm vỏ bưởi vôi trắng khoảng 1 ngày thì cùi bưởi sẽ trở nên giòn,

xả bằng nước lạnh nhiều lần để sạch bớt mùi vôi Cho cùi bưởi vào nồi luộc chín (10 phút) rồi xả nước lạnh và vắt thật ráo nước

- Trộn đều cùi bưởi với 200 gam đường với 1 ít nước lạnh

- Đậu phộng rang giã nhỏ Đậu xanh ngâm nước rồi nấu chín

-Cho 400 gram đường, một chút muối vào 1,5 lít nước lạnh Nấu sôi và khuấy cho tan đường Khi đường sôi thì cho cùi bưởi đã chuẩn bị bên trên vào khuấy đảo liên tục để cùi bưởi không dính lại với nhau Bột năng còn lại hoà với chút nước cho vào nồi chè khi thấy hơi sệt thì cho đậu xanh vào

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG

PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.1.1 Cùi bưởi

Cùi bưởi lấy từ vỏ quả bưởi sau khi đã loại bỏ phần vỏ xanh bên ngoài

Đề tài này tôi sử dụng giống bưởi năm roi Do

+ Cùi bưởi năm roi có màu trắng sẽ làm cho sản phẩm có màu sáng hơn những giống bưởi có cùi hồng như bưởi da xanh

+ Thêm vào đó giống bưởi năm roi có cùi dày hơn giống bưởi da xanh

Sau khi loại phần vỏ xanh bên ngoài ta chọn lựa để bỏ những phần hư hỏng, thối rữa…

biệt là nước giải khát, nó mang mã số E330

Hàm lượng axit citric trong trái chanh làn nhiều nhất (8% khối lượng khô)

2 Tính chất

a Tính chất vật lý:

Bảng 2.1 Một số tính chất vật lý của acit citric

Bởi thế tôi chọn axit citric để thực hiện đề tài này

- Bao bì

Sản phẩm đƣợc bao gói trong bao bì PE Để bảo quản đƣợc trong thời gian dài

mà vẫn đảm bảo đƣợc chất lƣợng

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Xác định một số thành phần hóa học của nguyên liệu:

+ Xác định hàm lượng ẩm

+ Xác định hàm lượng tro toàn phần

- Xác định nồng độ axit trong dung dịch thủy phân

- Xác định chế độ thủy phân cùi bưởi:

+ Xác định lượng dung dịch axit khi thủy phân cùi bưởi

+ Xác định thời gian thủy phân

+ Xác định nhiệt độ thủy phân

- Xác định nhiệt độ cô đặc

- Xác định nồng độ chất khô của dịch khi dừng cô đặc

- Sơ bộ tính toán chi phí nhiên, vật liệu cho sản phẩm

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Phương pháp phân tích cảm quan:

Xây dựng thang điểm cảm quan theo TCVN 3215 – 79

- Phương pháp phân tích thành phần hóa học nguyên liệu:

+ Xác định hàm ẩm theo phương pháp sấy khô theo TCVN 5533 – 1991 + Xác định hàm lượng tro toàn phần theo phương pháp nung theo TCVN

5611 - 1991

- Phương pháp xử lý số liệu:

Dùng phần mềm Exel để xử lý số liệu và vẽ đồ thị

2.3.1 Nghiên cứu các công đoạn của quy trình sản xuất pectin 2.3.1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất dự kiến [6]

2.3.1.2 Thuyết minh sơ đồ quy trình

2.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

2.3.2.1 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ axit trong dung dịch

thủy phân

Mục đích:

Giúp cho quá trình thủy phân protopectin không tan thành pectin hòa tan Nồng

độ axit trong dung dịch quyết định độ pH của dịch thủy phân Nó ảnh hưởng trực tiếp đến màu sắc, hàm lượng pectin thu được

2.3.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung dịch axit/ khối lượng

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ dung dịch axit

so với nguyên liệu.

Xử lý

Thủy phân ở các tỷ lệ dung dịch axit/cùi bưởi

Lọc

Đánh giá cảm quan, hiệu suất thu pectin

Nghiền Cùi bưởi

2.3.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian, nhiệt độ thủy phân

Sử dụng kết quả ở 2 thí nghiệm trên Tiến hành thí nghiệm với 9 mẫu ở nhiệt độ thủy phân là 60, 80 và 100o

C trong 30, 60, 90 phút

Ở các mẫu thí nghiệm đều cô đặc ở 70o

C đến nồng độ chất khô 10 %

Sau đó đánh giá cảm quan sản phẩm, tính hiệu suất thu pectin ở các mẫu để chọn

ra thời gian, nhiệt độ thủy phân thích hợp

Chọn thời gian, nhiệt độ thủy phân thích hợp

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ, thời gian

Nghiền Dung dịch

axit citric